本技术介绍了一种旋转防喷器胶芯性能评估方法,应用于油气开采行业。该方法包括构建胶芯材料的应变能函数,即第一应变能函数,并基于Mullins效应建立胶芯材料损伤模型。
背景技术
旋转防喷器(RBOP)作为实施深水钻井的关键井控设备,起到封隔井眼环空与钻杆,并提供有效压力控制的作用。在溢流或井涌工况下,旋转防喷器一旦失效将导致严重的井喷事故,造成重大损失。
胶芯作为旋转防喷器的核心密封元件,其密封效果及使用寿命在一定程度上影响了钻井施工的安全及效率。Mullins效应(马林斯效应)是指在循环加载条件下,橡胶材料表现出应力软化的现象,这种现象在橡胶材料的多次加载和卸载过程中尤为明显。在胶芯服役过程中,Mullins效应的外在表现为在起下钻过程中,钻杆往复运动造成胶芯内锥面以及主密封面的不同程度凹陷,它会对胶芯的密封性能和结构完整产生显著的影响。
现有技术中关于旋转防喷器的研究,较少涉及其胶芯承受钻杆运动带来的Mullins效应下的密封性能的变化,即难以通过现有技术手段来评估Mullins效应对旋转防喷器胶芯密封性能的影响,不利于保证胶芯密封的可靠性,不利于海上钻井平台的作业安全。
实现思路